不良地质条件对工程建设带来诸多危害,因此工程实践中必须对其所在地段的承载条件进行处理改善。灌浆加固是工程中常用的地基土加固处理方法,水玻璃又是其常用的固砂灌浆材料。因此,有必要开展水玻璃固砂效果试验,不断优化参数,提升固砂效果。论文基于水玻璃的性质,在分析总结水玻璃浆液影响因素、影响特征的基础上,通过土工试验、模拟试验,分析研究了水玻璃固砂土的物理力学特征及其渗透扩散特征,并取得以下主要认识成果。1、水玻璃的老化、粘度及凝胶时间等性质均受模数和波美度的影响。其中,凝胶时间和模数与波美度之间的关系为非线性的。浆液在土体中的渗流本质取决于它的流变性;水玻璃的凝胶时间会影响水玻璃注浆固砂体的固结时间,进而影响固砂体试样强度等注浆效果。2、水玻璃凝胶时间的单因素试验表明:低p H条件下,浆液凝胶时间随p H的增加而降低,呈非线性关系,当p H大于6时,凝胶时间变化幅度较小;波美度不变时,浆液凝胶时间随模数的增加而降低,凝胶时间-模数曲线随模数增加逐渐收敛;模数不变时,浆液凝胶时间随波美度增加而降低,凝胶时间-波美度曲线随波美度增加逐渐收敛。3、固结试验结果表明:水玻璃固砂土的固结时间,与水玻璃的模数和波美度有关,总体上固结时间随波美度增加而增加,随水玻璃的模数增加而降低。4、无侧限抗压试验结果发现:固结龄期对强度的影响比较显著;固结龄期从3天增加到14天时,试样强度从300～1000kpa增加到4000～5600kpa,试样破坏从塑性变形转变为脆性破坏;试样从外层向内部,固结程度逐渐加深,因此试样破坏时也呈分段破坏。5、直剪试验过程及结果表明:○1在自然条件下,试样首先从外表开始固结,随龄期增加,试样固结程度增加,固结范围向内部逐渐加深,并在试样内部形成一定的结构;试样的这种固结方式及结构特征使其受到外力作用时具有一定的稳定性;○2水玻璃固砂土的强度与固结龄期、水玻璃的模数和波美度有关,而且并非单个因素决定的,各因素之间存在耦合作用。6、崩解性试验结果表明:加固砂土在水中的稳定性和水玻璃波美度有关,水玻璃波美度越大,加固砂土的崩解率高,固砂体水稳性越差。固结龄期和水玻璃的模数对固砂体的崩解性影响不大。7、固砂土颗粒粒径分析试验结果表明:水玻璃加固后砂土体中粒径较小的颗粒含量减小,粒径较大的颗粒含量增加;加固后的砂土相较于未加固的砂土都减小,表明加固后土体颗粒分布较为平均。8、渗透扩散试验结果表明:在一定的注浆压力和注浆量的情况下,由于高波美度的水玻璃粘度较大,渗透注浆的扩散范围随着水玻璃波美度的升高而降低;水玻璃在砂土层中的扩散范围还会受到水玻璃模数的影响,随着水玻璃模数增加,浆液在砂土层中的扩散范围先减小后增加,在模数为2.5时达到最低值。根据SEM图像可知,水玻璃凝胶体包裹在土体颗粒表面,凝胶表面有纤维状絮状结晶体向土体孔隙中延伸。